Analysis of Objective Sound Quality Features for Vacuum Cleaner Noise

청소기 소음 측정을 위한 객관적 음질 특성 분석

  • 이상욱 (연세대학교 전기전자 공학과) ;
  • 조연 (고등기술연구원 전략연구센터) ;
  • 박종근 (연세대학교 전기전자 공학과) ;
  • 황대선 (고등기술연구원 전략연구센터) ;
  • 송치문 (고등기술연구원 전략연구센터) ;
  • 이철희 (연세대학교 전기전자 공학과)
  • Received : 2009.07.04
  • Accepted : 2010.04.27
  • Published : 2010.05.31

Abstract

In this paper, we propose an objective quality feature which is based on the human auditory system to measure vacuum cleaner noise. It is observed that some frequency bands are more sensitive to the human auditory system. Therefore, we divided the audible frequency range of vacuum cleaner noise into a number of frequency bands and the average energy of these bands was calculated. Among a number of average energies, an average energy of a frequency band was selected as the proposed feature. In order to test the performance of the proposed feature, fourteen vacuum cleaners were chosen and the noise was recorded in an anechoic-chamber. Then we performed subjective tests to obtain subjective scores of the noise data using the PCM (paired comparison method) and ACR (absolute category rating) subjective methods. The proposed objective quality feature shows high correlation with the subjective scores.

생활수준의 향상으로 실내용 가전제품 개발의 초점은 제품의 성능 뿐 아니라 소음, 디자인과 같은 요소에 맞추어지고 있다. 청소기는 가전제품 중, 큰 소음을 발생시킴으로써 소음 감소를 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 따라서 청소기의 체감 소음 측정 방법에 대한 연구는 청소기 소음 제어에 중요한 역할을 할 것으로 기대된다. 본 논문에서는 청소기 체감 소음 측정을 위하여 청각 시스템을 기반으로 객관적 음질 특징을 제시한다. 인간의 청각 시스템은 특정 주파수 대역에 민감하게 반응하므로, 청각에 민감한 주파수 대역의 소음에너지를 줄이는 것이 중요하다. 본 논문에서는 녹음된 소음의 특정 주파수 영역의 평균 에너지를 계산하여 이를 청소기 음질 측정을 위한 새로운 객관적 특징 값으로 제시한다. 제시하는 객관적 특징 값의 성능을 평가하기 위하여, 14개 청소기의 소음을 녹음한 후, 100명을 대상으로 PCM 및 ACR 주관적 평가 법을 실시하여 주관적 점수를 획득하였다. 제시하는 객관적 특징 값은 주관적 점수와 높은 상관관계를 보여준다.

Keywords

References

  1. J. Joo, Y. Kim, J. Lee and S. Oho, "Evaluation of the Sound Quality from Home Appliances," in Proc. KSNVE conference, pp. 622-627, 2003.
  2. 김재열, 곽이구, 양동조, 김우진, "실험적 방법과 이론적 방법의 비교를 통한 진공청소기용 Fan Motor의 진동소음 해석," 한국정밀공학회 춘계학술대회, 1권 1호, 187-187쪽, 2004.
  3. J. G. Ih, D. H. Lim, S. H. Shin and Y. Park, "Experimental design and assessment of product sound quality: application to a vacuum cleaner," Noise Control Eng. Journal, vol. 51, no. 4, pp. 244-252, 2003. https://doi.org/10.3397/1.2839720
  4. M. Takada, H. Yamano, and S. Iwamiya, "Economic Valuation of the Sound Quality of Machinery Noise," Journal of Environment and Engineering, vol. 2, no. 1, pp. 203-214, 2007. https://doi.org/10.1299/jee.2.203
  5. M. Takada, S. Arase, T. Keiichiro and S. Iwamiya, "Economic valuation of the sound quality of noise emitted from vacuum cleaner and hair dryers by conjoint analysis," Noise Control Eng. Journal, vol. 57, no. 3, pp. 263-278, 2009. https://doi.org/10.3397/1.3098842
  6. A. Takushima, Y. Shinobu, S. Tanaka, M. Eguchi, K. Matsuki,"Fan noise reduction of household refrigerator," IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 28, no. 2, pp. 287-292, 1992. https://doi.org/10.1109/28.126731
  7. S. Kim, E. Lee, J. Kim, J. Kim, D. H. Lee, H. H. Oh, "Development of Sound Quality Evaluation technique for a refrigerator under Household Usage Environment", in Proc. KSNVE conference, pp.427-430, 2005.
  8. ITU-T recommendation P.910, Subjective video quality assessment methods for multimedia applications, 1996.
  9. H. A. David, "The method of paired comparison," Lubrecht&Cramer, 1998.
  10. ITU-R Recommendation ITU-R BS.1284, General methods for the subjective assessment of sound quality, 2002.
  11. ITU-R Recommendation ITU-R BS.1116, Methods for the subjective assessment of small impairments in audio systems including multichannel sound systems, 1997.
  12. ITU-R Recommendation ITU-R BT.500, Methodology for the subjective assessment of the quality of television pictures, 2003.
  13. V. Koehl and M. Paquier, "Loudspeaker sound quality: comparison of assessment procedures", Proc. the acoustics 2008 paris, pp.2073-2078, 2008.
  14. MTS System Co.,"MTS Sound Quality Ver.3.7.5."
  15. B. Moore, An Introduction to the Psychology of Hearing, 3rd ed., Academic Press, 1989.